氧化鋁生產(chǎn)工藝教學(xué)(復(fù)習(xí))(編輯修改稿)
2025-03-16 12:22 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 的基本原理 用 NaOH溶液溶出鋁土礦所得到的鋁酸鈉溶液在添加晶種，不斷攪拌的條件下，溶液中的氧化鋁便呈氫氧化鋁析出。 分解得到的母液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮后在高溫下可用來溶出新的一批鋁土礦。 總復(fù)習(xí) 基本原理和方法： 實質(zhì) ： Al2O3(1或 3)H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq 溶出 分解 ? 拜耳法生產(chǎn)氧化鋁的基本流程：會畫基本流程框圖 會分析拜耳循環(huán)圖 ? 堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的基本原理 總復(fù)習(xí) 基本原理和方法： ? 堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁的基本流程及各工序的作用 將鋁土礦與一定數(shù)量的蘇打、石灰、循環(huán)母液配成爐料，在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)，爐料中的 Al2O3與 Na2CO3反應(yīng)生成易溶于水或稀堿溶液的鋁酸鈉 (Na2O?Al2O3)，雜質(zhì)氧化鐵生成易水解的鐵酸鈉 (Na2O?Fe2O3)，二氧化硅和氧化鈦分別生成不溶性的原硅酸鈣 (2CaO?SiO2)和鈦酸鈣 (CaO?TiO2) 。將燒結(jié)產(chǎn)物（熟料）用稀堿溶液溶出時 Na2O〃Al 2O3便進(jìn)入溶液， Na2O〃Fe 2O3水解放出堿，原硅酸鈣 (2CaO?SiO2)和鈦酸鈣 (CaO?TiO2)不溶進(jìn)入赤泥，從而實現(xiàn)雜質(zhì)礦物與有用礦物的分離。 ? 熟料燒結(jié)在高溫下能滿足 Na2OAl2O3和 Na2OFe2O3的優(yōu)先生成，能保證 Al2O3的溶出； ? 生料加煤排硫結(jié)果使一部分 Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)?FeS。 ? 在燒結(jié)過程中還生成一種鐵的化合物(CaOAl2O3Fe2O3 )，且這一相比較穩(wěn)定 . 我國鋁土礦堿石灰燒結(jié)法為什么采用低堿高鈣配方？ 低堿配方： 高鈣配方： ? 能夠保證 2CaOSiO2和 CaOTiO2的生成； ? 多余的鈣能夠分解三元化合物 Na2OAl2O3SiO2 Na2OAl2O3SiO2+2CaO= Na2OAl2O3+ 2CaOSiO2 低堿高鈣配方優(yōu)點： ? 堿耗低 ? 赤泥的穩(wěn)定性能比較好 ? 能保證堿和氧化鋁的溶出率 總復(fù)習(xí) 在堿石灰燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁時，我國采用 低堿高鈣 配方，這和我國 生料摻煤 工藝相符合。 ?氧化鋁及其水合物 ?鋁土礦主要礦物在拜耳法的溶出行為、主要危害及防治措施 氧化鋁水合物在溶出條件下與循環(huán)母液中的 NaOH作用生成鋁酸鈉進(jìn)入溶液中。 Al2O3(1或 3)H2O+2NaOH+aq 2NaAl(OH)4+aq 溶出 分解 ?含硅礦物 含硅礦物與堿反應(yīng)，首先分解成鋁酸鈉和硅酸鈉進(jìn)入溶液，然后當(dāng)硅酸鈉濃度達(dá)一定值后與鋁酸鈉溶液反應(yīng)生成水合鋁硅酸鈉（鈉硅渣）進(jìn)入赤泥。 Al2O32SiO22H2O+6NaOH+aq→2NaAl(OH)4+2NaH2SiO4+aq 溶解反應(yīng) 2NaAl(OH)4+xNaH2SiO4+aq →Na2OAl2O3xSiO2nH2O+2xNaOH+aq 脫硅反應(yīng) 產(chǎn)生的主要危害是造成氧化鋁和氧化鈉的損失，在加熱設(shè)備和管道上產(chǎn)生結(jié)疤，降低傳熱系數(shù)，阻塞管道。防治措施是在原礦漿進(jìn)入高壓溶出器前的預(yù)熱階段進(jìn)行預(yù)脫硅。 總復(fù)習(xí) 基本原理和方法： ?含鐵礦物 ?鋁土礦主要礦物在拜耳法中的溶出行為、主要危害及防治措施 ?含鈦礦物 鋁土礦中的赤鐵礦在拜耳法溶出過稱中不與苛性堿反應(yīng)，直接進(jìn)入赤泥，對溶出過程不產(chǎn)生影響；而針鐵礦在拜耳法溶出過稱中會部分進(jìn)入溶液，形成高度分散的細(xì)微粒子，影響赤泥的沉降和過濾性能。溶出過程，可以通過添加 CaO將針鐵礦轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦而消除不利影響。 TiO2不影響三水鋁石的溶出。而在溶出一水硬鋁石型鋁土礦時，不添加石灰，氧化鈦與堿作用生成致密的鈦酸鈉保護(hù)膜，降低氧化鋁的溶出率。通過添加石灰，使 TiO2與 CaO作用生成不溶解的鈦酸鈣： 2CaO＋ TiO2=2CaOTiO
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